阳离子沥青乳化剂季铵盐的工艺合成方法众多，根据所使用的原料不同，其合成工艺和反应过程各异。目前，合成季铵盐多采用脂肪酸，牛油及石蜡等脂类这样一些向目的产物转变有较远距离的原料，因此，其工艺过程都较为复杂，但无论采用何种原料，对于目前普遍采用的合成工艺来说，总体上其反应过程均可分为三个步骤进行：
其详细的反应过程，则视所采用的原料不同而有所差异，但其工艺合成总体思路则始终是按照上述步骤进行的。目前我国阳离子季铵盐类乳化剂生产也主要按上述工艺进行的。
沥青乳化剂合成工艺目前各国围绕季铵盐合成工艺路线的研究开展了很多工作，目的都是致力于找出一种工艺条件更为简单，操作更为方便的季铵盐合成方法。有资料报道了两种更为简单的季铵盐合成的新路线：
（1）直接以脂肪伯胺为原料与氯甲烷反应制取季铵盐。该方法以高级脂肪胺为原料，并和硫酸氢钠以及作为溶剂分异丙醇高压釜中混合，通入适量的氯甲烷；反应温度℃，加热3h后反应一次性完成，即可制得定量的季铵盐产物。
（2）以高级脂肪醇为原料制取季铵盐。该方法通过下述反应过程来制取季铵盐：
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